碎屑岩成岩作用的主要研究方法 确定矿物种类、形态、成分的方法 一、电镜扫描法 1.电镜扫描法的特点 分辨率高，放大倍数大（一般2000-5000倍），景深大，立体感强，制样简单。自1975 年开始用于石油地质。 2.电镜扫描法的原理 以扫描方式照射到实验样品的微区上，使样品产生各种不同的信息，然后分别收集和整理。 3. 主要应用 1) 观察微孔隙：普通显微镜对几十微米到几微米的孔隙不易研究，但是扫描电镜都可以做到。据国外研究，凡是>0.2微米的孔隙都能储油, 最近的研究发现0.1微米的微孔隙也可储油。 (2) 区别孔隙类型：原生、次生、孔隙全貌、溶蚀情况、裂缝、喉道分布 (3) 观察胶结物在砂岩中的分布方式 (4) 辨别胶结物 A. 粘土胶结 ?水云母－单体为片状、丝缕状、蜂窝状、羽毛状，集 合体为鳞片状、碎片状，蜂窝状，呈孔隙衬 垫，呈孔隙充填。 ?高岭石－假六方板状，集合体呈书页状；部分由长 石演变而来，一部分呈蠕虫状。 ?蒙脱石－单体为棉絮状，集合体为鳞片状、蜂窝状， 呈粒间充填 ?绿泥石－单体为针叶状，集合体为鳞片状、玫瑰花 状、绒球状，呈孔隙衬垫 ?埃洛石－针状、棒状、管状，集合体呈细管状，常由 水云母和蒙脱石转化而来 ?凹凸棒石－单体为纤维状，集合体束状或无规则缠绕 B. 沸石 ?斜方沸石－薄板状，板厚2-5微米，板长20-30微米，有的呈细长板条状，晶面上可见到球状硅质小晶粒，集合体呈束状 ?片沸石－基本同上 ?方沸石－等轴 ?浊沸石－板状，短柱状，有解理，形态类似长石 C. 硅质 ?方英石－5微米左右的球体，注意与绿泥石区别。自生石英加大 D. 硫化物 ?黄铁矿－莓球状和八面体；代表PH＝8-9还原环境 E. 碳酸盐：区分不同期次（晶形、大小、包体）
题目：试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩：或称火成岩,是由岩浆凝结形成的岩石． １、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征错误!、气孔状构造:在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分发育时,岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩. 错误!、杏仁状构造:上述气孔形成的空洞被后来的物质充填，就形成了杏仁状构造。 错误!、流纹构造、绳状构造:岩浆喷出到地表,熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹,有时好像几股绳子拧在一起。 错误!、枕状构造:岩浆在水下喷发，熔岩在水的作用下会形成很多椭球体．上述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造和斑状构造.除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构,如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型：岩浆岩依据矿物组成的差别,可以分为以下四类 错误!超基性岩类:二氧化硅含量小于４5%,多铁、镁而少钾、钠，基本上由暗色矿物组成,主要是橄榄石、辉石,二者含量可以超过70%.其次为角闪石和黑云母；不含石英,长石也很少。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类，喷出岩是苦橄岩类。 错误!基性岩类:化学成分的特征是SiＯ2为45-5３%，Al2Ｏ３可达15％,CaO 可达10%；而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅，比重也稍小,一般在３左右。侵入岩很致密，喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。。在矿物成分上，铁镁矿物约占40％,而且以辉石为主，其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。这类岩石的侵入岩是辉长岩,分布较少;而喷出岩-玄武岩,却有大面积分布。 错误!中性岩类：化学成分特征是SiＯ２为53－６5%，铁、镁、钙比基性岩
烃类充注对储层成岩作用影响 油气等有机烃类在储层中的聚集改变了成岩作用环境，从而控制着矿物的交代、转化及自生矿物的形成等成岩作用过程。所以充分认识有机油气注入与储层中矿物形成、转化之间的关系，深入探讨成岩作用机理，不仅可以为储层有利次生孔隙带的预测提供理论依据，而且可以确定油气充注方式、期次和时间，对研究油气藏的形成过程、总结油气藏的形成模式和分布规律具有重要的理论意义和应用价值。 其形成主要与有机质成熟过程释放有机酸对长石等颗粒的溶解有密切关系。近年来，随油气勘探发展，储层成岩作用在理论研究、具体实践中均获得了长远进展。在成岩作用的现代概念（Walther，1983）提出至今约一百年的历史中，成岩作用的研究经历了几个发展阶段，并取得了许多重大的进展。20 世纪40-50 年代以前，沉积学主要研究沉积作用的过程，大多数沉积地质学家的观点是沉积矿床为沉积作用或至多在同生期沉积就形成了（孙永传等，1996）。但是从20 世纪中期开始，人们对成岩（后生）作用的研究给予了很大的关注，成矿作用的阶段性的认识则从根本上改变了沉积岩石学的许多传统观念，并孕育了成岩作用研究的新时代。从上世纪70 年代中期开始至90 年代，成岩作用的研究进入了一个崭新的阶段，其中与石油地质学家的参与有着重要的关系。后期，由于诸多因素，促使石油地质学家们及沉积学家对储层成岩作用的研究愈加重视，其显著特征是对成岩反应中无机和有机过程相互作用及其系统演化的探索，并重新评价油气地质演化过程和有利储层形成及其演化历史（Hower等，1976），，成岩作用的研究由此进入了一个快速发展的阶段，相当一部分学者称之为现代成岩作用研究阶段。在该阶段盆地油气活动的研究为成岩作用或者成烃-成岩作用的深入研究提供了契机（Bredehoeft等，1990；），我国学者对诸多含油气盆地储层成岩作用也开展了不懈的研究和探索，为深入揭示中国陆相含油气盆地的成岩作用规律研究奠定了基础，成岩作用的研究亦被列入沉积学和储层地质学重要研究方向。盆地油气活动在成岩作用或成烃-成岩作用中的深入研究对于认识小尺度内成岩特征与大尺度盆地演化，揭示成岩作用的时空规律具有重要的意义（李忠等，2006）。目前，大多数研究者已认识到，储层的成岩作用是一个十分复杂的地球化学过程，受到构造演化、沉积作用、矿物、盆地热流性质、油气运移及成岩环境中的物理化学条件等多种因素控制，最关键的是在油气充注过程中，矿物与孔隙油气之间的相互作用条件、方式及随之发生的迁移方向、途经与沉淀位置等，油气流动是影响成岩作用的关键因素（张枝焕等，2000；）。 综合前人的研究，油气充注对成岩作用的影响可以概括为三个方面：（1）抑制胶结作用的进行，主要是抑制石英、伊利石和碳酸盐矿物的胶结；（2）油气中所包含的有机酸溶蚀可溶矿物，形成溶蚀孔隙，增加了储集空间；（3）油气形成产生的超压能缓冲压实作用，有利于原生孔隙的保存。 1油气充注对胶结作用的抑制 石油生成、运移后在储层中产生聚集，油气的注入孔隙水化学组成发生改变，造成孔隙水的无机离子的浓度减小，且直接由碳酸盐胶结作用、间接使pH值发生变化、油气部分代替地层水从而阻止了矿物的离子间质量传递，使矿物的交代和转化、自生矿物的形成受到抑
辽东湾J25—1油田古近系成岩作用研究 通过岩心观察、岩石薄片鉴定、扫描电镜分析和重矿物鉴定等资料，综合运用沉积岩石学、层序地层学、储层地质学、沉积地球化学等理论方法，对辽东湾J25-1油田古近系进行成岩作用研究。辽东湾J25-1油田储集层的长石和岩屑含量较高，其储层砂岩类型主要为岩屑长石砂岩、长石砂岩。其成岩作用包括压实作用，胶结作用，交代蚀变作用，重结晶作用。其中，碳酸盐的胶结作用对J25-1油田的影响最大，胶结形式主要是孔隙式胶结和基底式胶结。 标签：辽东湾；古近系；J25-1；成岩作用 J25-1地区处于渤海湾盆地辽东湾海域西部的辽西低凸起中部，辽东湾盆地的5个次级构造单元中，辽西低凸起的分布范围以及纵向连续性方面规模较大（图1）。文章对该井的诸多岩石薄片、扫描电镜、粒度分析、以及古生物资料进行了鉴定观察以及综合分析，明确研究区主要成岩作用及其特征。不同类型的成岩作用在储层的孔隙演化中起至关重要的作用，因此对成岩环境的研究是目前的研究重点与热点，同时在储层预测中更起到关键作用。 1 研究区域地质概况 J25-1油田地处辽西低凸起北部倾末端，西临辽西凹陷中北洼，东挨辽西一号断层和辽西低凸起。位于辽西中洼和辽西北洼之间的反转构造带上，东北方向向辽西凹陷下倾，西南方向和25-1S油田以鞍部连接。据研究区的钻探结果可知，研究区岩性以大套厚层泥岩为主，泥岩中部集中发育一套厚度达100余米的砂层，单砂层厚度不均。沙三段上亚段缺失，沙三段下亚段为泥岩与灰质粉砂岩不等厚互层（图2）。有多套烃源岩，是有利的油气成藏区带，其最主要的生烃层系为沙三段烃源岩，沙三段以及沙二段位主力油层段。 2 岩石组构特征分段统计 根据16口井诸多岩石薄片鉴定报告，并根据砂岩成因分类进行三角图投点（图3）。辽东湾J25-1地区油气藏储集层的长石和岩屑含量较高，其储层砂岩类型主要为岩屑长石砂岩、岩屑长石砂岩、长石砂岩，岩屑成分以火山岩岩屑和变质岩屑为主。该地区的胶结作用主要包括碳酸盐胶结、粘土矿物胶结、偶见石英次生加大胶结，最常见的是碳酸盐胶结，粘土矿物胶结其次。胶结类型多见孔隙式胶结，偶见基底式胶结。胶结物主要表现为方解石、菱铁矿及白云石，偶见少量高岭石和重结晶的泥质胶结物。矿物颗粒分选中-差，次棱角状为主，结构成熟度中等，成分成熟度低。从物性特征来看（图4），J25-1油田储层孔隙度较高，平均在15～25%，渗透率较高，属于高孔高渗储层。 3 成岩作用类型及特征 J25-1井的碎屑岩在埋藏过程中主要经历了压实作用、胶结作用以及交代蚀
题目：试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型，简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩：或称火成岩，是由岩浆凝结形成的岩石。 1、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征 ○1、气孔状构造：在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩。 ○2、杏仁状构造：上述气孔形成的空洞被后来的物质充填，就形成了杏仁状构造。 ○3、流纹构造、绳状构造：岩浆喷出到地表，熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹，有时好像几股绳子拧在一起。 ○4、枕状构造：岩浆在水下喷发，熔岩在水的作用下会形成很多椭球体。 上述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造和斑状构造。除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构，如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型:岩浆岩依据矿物组成的差别，可以分为以下四类 ○1超基性岩类：二氧化硅含量小于45%，多铁、镁而少钾、钠，基本上由暗色矿物组成，主要是橄榄石、辉石，二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母;不含石英，长石也很少。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类，喷出岩是苦橄岩类。 ○2基性岩类：化学成分的特征是SiO2为45-53%，Al2O3可达15%，CaO可达10%;而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅，比重也稍小，一般在3左右。侵入岩很致密，喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。。在矿物成分上，铁镁矿物约占40%，而且以辉石为主，其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。这类岩石的
Advances in Geosciences地球科学前沿, 2019, 9(4), 289-300 Published Online April 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/8f17326105.html,/journal/ag https://https://www.doczj.com/doc/8f17326105.html,/10.12677/ag.2019.94032 Advantages and Disadvantages Effects of Diagenesis on Reservoir Physical Properties Song Hu1, Xiaoxiao Lu2,Danfeng Zhang3, Jing Cheng4 1Petroleum Exploration and Production Research Institute, SNOPEC, Beijing 2Daqing Branch of China Petroleum Logging Co. LTD., Songyuan Jilin 3Greatwall Drilling Company, CNPC, Beijing 4International Logging Company of Greatwall Drilling Company, CNPC, Beijing Received: Apr. 7th, 2019; accepted: Apr. 22nd, 2019; published: Apr. 29th, 2019 Abstract Compared with the traditional theory, the diagenesis types cannot be divided into two categories completely. In fact, both the diagenesis itself and its combination have two sides. In this paper, the diagenesis of the W oil field is taken as an example, and the main diagenesis types are summarized by the methods of observing cores, identifing common and casting thin sections, and detecting scanning electron microscope. And the dialectic influence of diagenesis on the physical properties of reservoirs is discussed in the light of the theory of dialectics. The results show that the main di-agenetic types, such as compaction, cementation, dissolution, recrystallization, their own or their combination, have a common duality, complexity and interrelated influence on the physical prop-erties. They are characterized by interdependence and mutual transformation of reservoir im-provement and destruction. In line with the advantages and disadvantages to find the principle of high-quality reservoirs, it is conducive to the ultimate improvement of reservoir physical proper-ties if the compaction, cementation and metasomatism are relatively developed in the early stage of diagenesis as well as the dissolution is more developed in the later stage of diagenesis. Keywords Diagenetic Type, Diagenetic Evolution, Physical Property, Materialist Dialectics, Two Sides 成岩作用对储层物性的利弊影响分析 胡松1，路肖肖2，张丹锋3，成婧4 1中国石化石油勘探开发研究院，北京 2中国石油测井有限公司大庆分公司，吉林松原 3中国石油集团长城钻探公司，北京 4中国石油长城钻探工程公司国际测井公司，北京
第24卷 第2期2009年6月 地 质 找 矿 论 丛 Vol .24 No .2Ju n .2009 收稿日期: 2007-12-17; 改回日期: 2009-03-24 基金项目: 国家自然科学基金(40672072)和教育部博士点基金(20050616005)联合资助。 作者简介: 胡作维(1981-),男,广东佛山人,博士研究生,主要从事油气储层地质学研究。通信地址:四川省成都市成都理工大学沉积地质研究院;邮政编码:610059;E -mail :hzw cdu t @https://www.doczj.com/doc/8f17326105.html, 锶同位素方法在油气储层成岩作用研究中的应用 胡作维,黄思静,王春梅,邹明亮,孙 伟 (成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,沉积地质研究院,成都610059)摘 要: 锶同位素地球化学方法在储层成岩作用研究中已得到了一定关注,文章介绍了国内外有关锶同位素地球化学在碳酸盐岩储层和碎屑岩储层成岩作用的应用研究现状,并对不同来源(海源、陆源和幔源)成岩流体的锶同位素特征进行了简述。关键词: 锶同位素;储层;成岩作用;地球化学;油气地质学doi : 10.3969/j .issn .1001-1412.2009.02.014 中图分类号: P597;P 618.130 文献标识码: A 文章编号: 1001-1412(2009)02-0160-06 0 引言 近年,锶同位素研究方法已经成为一种新兴的沉积同位素地球化学研究工具。尽管锶同位素地球化学早在上世纪50年代已奠定了基础,其后得到了快速发展,被广泛用于测定复杂物质的年龄、探索火成岩和变质岩的成因及其对应的矿床成因、地壳及上地幔演化等问题的科学研究中[1],并取得了重要的成果,因而得到了国内外众多专家学者的密切注意,但是锶同位素地球化学在沉积地质学和油气地质学中一直未能得到广泛应用。虽然早在1948年著名的瑞典地球化学家Wickm an 已经认识到锶同位素在沉积地质学研究中有着重要价值[1] ,但直到34年后,Burke 等[2]文章的发表才使人们开始对用于锶同位素地球化学研究的沉积岩样品范围及其成岩蚀变对锶同位素分析的影响有了进一步的理解[3] ,并促使其在沉积地质学研究中进入了实用阶段,得到了深入研究和广泛应用。近20多年来,国内外出版了大量学术论文和著作[3-8],这方面的研究已经形成了一门新的学科分支———锶同位素地层学(S tro ntium Iso to pe Stratig raphy ,简称SIS )。 近10年,为了满足日益增长的油气消费需求,各国均加强油气资源的勘探开发工作。锶同位素地球化学方法作为一种新的有效的地球科学研究手 段,以及其在沉积地质学和地层学中的成功运用(锶 同位素地层学),使得国内外众多专家学者迅速将其 运用到油气勘探研究工作中,特别是在油气储层研究中。锶同位素地球化学的引入,使得储层成岩作用研究开创了新局面,并迅速有效地解决了一些长期争论的问题。同时在综合油气地质学、沉积地质学、水文地质学和地球化学等多学科的基础上,形成了锶同位素储层地球化学(S tro ntium Iso topic Res -ervoir Geochemistry ,简称SIRG )这一新的学科分支。目前,锶同位素地球化学已广泛用于储层地质学的各个领域中,包括成岩演化、沉积环境、地层划分和定年等诸多方面。 1 锶和锶同位素 锶是化学元素周期表第二族(ⅡA )的主族元素之一,与镁、钙等同属碱土金属元素。地壳中锶的丰度为480×10-6,远远低于同族的镁(28000×10-6 )、钙(52000×10-6 );河水中锶的丰度为0.07×10-6,海水中锶的丰度平均为8.01×10-6[9]。由于化学性质活泼,锶属于典型的分散元素,只有少数的锶能形成自己的独立矿物(如天青石和菱锶矿等)。锶常常以下列方式进入矿物体系中:①作为杂质进入矿物;②占据晶格缺穴;③吸附在晶体表面;④与矿物的主要元素发生固相类质同象替换[10]。
沉积岩的形成过程和机制 沉积岩的形成过程一般可以分为先成岩石的破坏（风化作用和剥蚀作用）、搬运作用、沉积作用和硬结成岩作用等几个互相衔接的阶段。但这些作用有时是错综复杂和互为因果的，如岩石风化提供剥蚀的条件，而岩石被剥蚀后又提供继续风化的条件；风化、剥蚀产物提供搬运的条件，而岩石碎屑在搬运中又可作为进行剥蚀作用的“武器”；物质经搬运而后沉积，而沉积物又可受到剥蚀破坏重新搬运，等等。 1、风化作用： 地壳表层岩石（母岩）在大气、水、生物、冰川等地质营力的作用下，使得岩石松散、破碎、分解的地质作用。其产物为各种岩石碎屑、矿物碎屑、生物碎屑和溶解物质。 1）物理风化：主要发生机械破碎，而化学成分不改变的风化作用。主要影响因素有：温度变化、晶体生长、重力作用、生物的生活活动（人类活动）、水、冰及风的破坏作用。物理风化总趋势是使母岩崩解，产生不同尺度岩石碎屑和矿物碎屑。 2）化学风化：在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下，母岩遭受氧化、水解和溶滤等化学变化，使其分解而产生新矿物的过程。主要影响因素：水、二氧化碳、有机酸等。化学风化总趋势：不仅使母岩破碎，而且使其矿物成分和化学成分发生本质的改变，同时在表生条件下形成粘土物质、各种氧化物和化学沉淀物质如：各种粘土矿物,赤铁矿、褐铁矿、铝土矿、煫石（SiO2)等氧化物及碳酸盐矿物等。 3）生物风化：在岩石圈的上部、大气圈的下部和水圈的全部,几乎到处都有生物存在。因此生物，特别是微生物在风化作用中能起到巨大的作用。生物对岩石的破坏方式既有机械作用，又有化学作用和生物化学作用；既有直接的作用，也有间接的作用。主要影响因素有细菌、O2、CO2、有机酸。生物风化途径：氧化还原反应、吸附作用、络合物作用。 2、搬运与沉积作用 沉积物发生的搬运和沉积的地质营力：主要是流动水和风为主，其次是冰川、重力和生物。由于沉积物性质的差异，常见的搬运方式有：机械搬运和沉积、化学搬运和沉积、生物搬运和沉积。 1）机械搬运和沉积： A．流水的机械搬运和沉积作用。流水把处于静止状态的碎屑物质开始搬运走所需要的流速叫做开始搬运流速，开始搬运流速要大于继续搬运业已处于搬运状态的碎屑物质所需的流速，即继续搬运流速。一般来说，开始搬运流速要大于继续搬运流速。 B．空气的搬运与沉积作用。只能搬运碎屑颗粒，搬运能力小，以跳跃搬运形式为主且受地形和地物影响大。 C．冰川的搬运与沉积作用。流动方式是塑性流动和滑动，搬运能力巨大； 搬运对象为碎屑颗粒，沉积位置在雪线以下——冰渍物，经流水改造，形成冰水沉积。
第十一章沉积岩的基本特征 第一节概述 但以体积而言，沉积岩仅占岩石圈体积的5%，结晶岩占95%。 各类沉积岩的分布各不相同。分布最广的是泥质岩（72.2%）、砂岩（13.2%）和碳酸盐岩(7.7%)，其余的沉积岩及其沉积矿产仅占1%—2%。 沉积岩在地表广泛分布，是储油、储水的有利场所。沉积岩中的矿产不仅种类多，而且储量大。据统计沉积和沉积变质矿产占世界矿产总储量的75—85%。煤、石油、油页岩和天然气等全是沉积形成。铁、锰、铝、磷、放射性金属及铜、铅、铅、锌、汞、锑等矿产，多属沉积成因或、、与沉积有成因关系。有些沉积岩本身就是矿产。 二．沉积岩的成分特征 （一）化学成分特征 沉积岩的主要物质来源于火成岩的风化产物，所以两者的平均化学成分非常相似。但由于火成岩转变为沉积岩要经过风化、搬运、沉积、成岩等一系列转 沉积岩的平均矿物成分与火成岩相比有明显差别。构成沉积岩的主要矿物是：①云母及粘土矿物，②碳酸盐矿物，③石英族矿物（石英、玉髓、蛋白石等）。
二. 沉积岩的结构构造特征 沉积岩的结构构造明显不同于岩浆岩。岩浆岩多为晶粒结构；而沉积岩的结构则随岩石的类型和成因而变化，最常见碎屑结构（陆源碎屑岩）、泥状结构（泥质岩）、晶粒结构（化学及生物化学岩）、颗粒结构（内源沉积岩）等。 沉积岩具特征的层理和层面构造。 第二节沉积岩的形成和变化 沉积岩的形成作用可概括为以下3个阶段：①沉积岩原始物质的形成阶段（风化阶段），②沉积岩原始物质的搬运和沉积作用阶段，③沉积物的同生、成岩作用和沉积岩的后生作用阶段。 一．沉积物质的形成作用 沉积岩的原始物质有四类： 1．母岩风化所提供的物质：陆源碎屑、粘土物质、溶解物质。 2．生物成因的物质：生物残骸及有机质。 3．深部来源的物质：火山碎屑物质、深部来的卤水、温泉水、喷气物质等。 4．宇宙来源的物质：陨石及宇宙尘埃。 以下主要介绍风化作用形成的物质。 1．物理风化作用 使母岩发生机械破碎为主的风化作用称为物理风化作用。 它为沉积岩的形成提供各种碎屑物质。 2．化学风化作用 不仅使母岩破碎，而且其矿物成分和化学成分也发生本质的改变，直至形成在地表条件下稳定的矿物组合的过程称为化学风化作用。 它为沉积岩的形成提供各种溶解物和不溶残余物。 3．生物风化作用 生物对岩石产生的机械和化学的破坏作用。 风化作用的产物： ⑴碎屑物质碎屑岩 ⑵溶解物质（真溶液、胶体溶液）化学岩和生物化学岩 ⑶粘土物质泥质岩 （二）主要造岩矿物和岩石在风化过程中的稳定性 1．长石类矿物 长石类矿物是地壳中分布最广的矿物。受到各种酸，尤其是碳酸的作用极易发生分解，析出K、Na、Ca等离子，同时发生水化而变为水云母，并继续分解。以钾长石为例： K[AlSi3O8] K<1Al2[(Si,Al)4O10](OH)?nH2O Al4[Si4O10](OH)8 钾长石水云母高岭石 Al2O3?nH2O (铝土矿) SiO2?nH2O （蛋白石）
《成岩作用与储层评价》文献综述试论成岩作用与油气成藏的关系 专业______地质学_______ 班级__ 资信研10-4班___ 姓名______蔡晓唱_______ 学号_____S1*******_____
试论成岩作用与油气成藏的关系 20世纪80年代以来，油气运移、成岩作用、盆地分析研究相互渗透，并取得了长足的进展。将成岩作用、油气的成藏史等纳入到盆地发展演化历史中统一考虑，是当前研究的一个趋势所在[1]。本文从烃类流体充注与储层成岩作用的关系、用储层油气包裹体岩相学确定油气成藏期次、示烃成岩矿物与油气成藏的关系、利用成岩过程中自生石英数量的变化确定油气藏形成时间、岩性油气藏中成岩作用对油气聚集的控制作用五个方面简要论述了储层成岩作用与油气生成、运移和成藏的关系。 1 烃类流体充注与储层成岩作用的关系 由有机质转化来的有机流体是整个地壳流体活动的一部分，对成岩演化有着至关重要的影响，也是盆地发展演化的一个重要侧面。有机质转化形成的有机酸引起了地质界的广泛关注，主要是因为它可以溶解矿物，形成次生孔隙[2]。有机酸主要由干酪根含氧基团的热催化断落、烃类与矿物氧化剂之间的氧化还原反应、原油微生物降解和热化学硫酸盐还原作用转化而来，但就其生成时间而言，尚未有定论。泌阳凹陷碎屑岩储层在碱性-强碱性原始地层水中发现石英溶解型次生孔隙，不但丰富了次生孔 为石英自生加大提供了新的解释。塔中隙的成因理论，而且石英溶解所产生的SiO 2 地区志留系烃类侵位后因淡水注入而使烃类被氧化，所产生的有机酸促进了钾长石等矿物的溶解，导致了次生孔隙的发育。 除有机质转化产生有机酸外，油气的产生对成岩作用有着重要意义。油气运移成藏的成岩记录是从岩石学和地球化学方法反演成藏过程的基础，国际上对储层中烃类流体充注与成岩作用关系给予高度重视。九十年代以来学者们开始关注“烃类流体侵位与储层成岩作用”领域的研究，这主要基于两方面原因，一是早期烃类流体侵位有利于优质储层形成，二是储层成岩纪录有助于重构油气成藏过程[3]。1999年和2000年AAPG年会曾将“成岩作用作为烃类流体运聚记录”作为分会讨论的主题，要使叠合盆地成藏年代学分析理论和分析方法取得进展，一个重要的基础是必须深入分析其中烃类流体充注与储层成岩作用关系，建立起烃类流体运聚-储层成岩作用-烃类流体包裹体-自生矿物形成关系的解释定量模式，为成岩矿物及其包裹的流体化石作为烃类流体运聚的记录提供理论基础。 烃类流体注入储层，一方面，储层胶结物及其中流体包裹体记录了成藏条件（温度、压力、流体成分和相态)，另一方面，随着含油气饱和度增加，孔隙水流体与矿物之间的反应受抑制（如储层中石英次生加大等）或中止（自生伊利石、钾长石的钠
2014沉积岩岩石学复习思考题（佘振兵版） 一、沉积岩的形成过程和一般特征 1、沉积岩和岩浆岩的平均化学成分接近，但是： （1）岩浆岩中FeO的含量高于F2O3，沉积岩相反，为什么？ 答:沉积岩中富含CO2、H2O和有机质，容易与FeO发生反应生成Fe2O3 （2）沉积岩中碱金属含量远低于岩浆岩，尤其是Na，一般K2O>Na2O ，为什么？ 答：Na易溶解，在沉积岩中暗色矿物不如长石稳定，长石中比较稳定的是钾长石和酸性斜长石。 2*、试从成因角度理解沉积岩的定义，与岩浆岩、变质岩相比，沉积岩有哪些显著特征（矿物成分、化学成分、结构、构造、分布等方面）？ A矿物成分与化学成分方面： 低温矿物（钾长石，酸性斜长石，石英等）富集，高温矿物（橄榄石，辉石，角闪石，基性斜长石等）罕见。 特有自生矿物：氧化物，氢氧化物，粘土矿物，盐类矿物，碳酸盐矿物。 沉积岩中碱金属含量远低于岩浆岩。 沉积岩富co2 H2O。 存在大量有机质：煤，沥青，干酪根。 B结构，构造方面：特征的的沉积构造，可用来解释沉积物形成时沉积环境。 C分布：主要分布在岩石圈的上部和表层部分。 3、哪些沉积构造可以用来恢复地层顶底方向？哪些沉积构造可以指示古水流方向？ 顶底：浪成波痕，叠成石构造，暴露构造（晶痕，雨痕，雹痕），底面印模。 水流方向：不对称波痕（水流波痕，风成波痕），冲刷构造，交错层理， 4、沉积岩结构和构造的涵义有何区别？ 沉积作用(占主要）或成岩作用（占次要）在岩层内部或表面形成的一种形迹特征称为沉积构造。这种形迹特征常常在沉积岩组分的分布、排列方式和方向上表现出来。 沉积岩结构是指沉积岩颗粒的性质,大小，形态及其相互关系。主要有以下两类结构： 1.碎屑结构： 岩石中的颗粒是机械沉积的碎屑物。碎屑物可以是岩石碎屑，矿物碎屑，石化的有机体或其碎片以及火山喷发的固体产物等。 2.非碎屑结构： 岩石中的颗粒由化学沉积作用或生物沉积作用形成。其中大部分为晶质或隐晶质。 5、沉积岩的哪些自生色具有成因意义？ 答： 白色或浅灰色，岩石不含有机质、Fe等致色物（例如纯净高岭石粘土岩、石英砂岩、结晶灰岩）。 红色、紫红色、褐色、黄色：岩石含Fe3+氧化物或氢氧化物，指示氧化条件。 绿色-绿灰色：含有Fe2+的硅酸盐矿物（海绿石、鮞绿泥石），代表弱氧化-若还原的介质条件。 灰、深灰色、黑色，岩石含有有机质和弥散状低铁硫化物（黄铁矿、白铁矿）微粒，如黑色页岩，炭质泥岩等，指示还原条件。 蓝色、青色：硬石膏、石膏、天青石、石盐等特有的颜色，有时候颜色是由蓝铁矿和蓝铜矿引起的。
储层成岩作用的研究方法2008-05-08 14:17储层成岩作用的研究方法 一、总体思路 首先，对成岩作用的产物进行研究，包括系统地对储层岩心进行详细观察（宏观和薄片两方面）和分析测试，特别注意储层孔隙在时间和空间上的变化，以此获得较准确的岩性资料、各种成岩现象和孔隙变化的特征，推测可能经历的成岩作用过程。其次，根据孔隙流体温度和压力等成岩参数，从物理化学和热化学等角度探讨成岩反应的机理。最后，结合盆地的地层、构造、沉积等资料、建立储层成岩模式，寻找出孔隙的演化规律。 二、常用研究方法 储层成岩作用研究需要应用各种手段进行综合性分析。除了岩石学中详细论述过的常规研究方法外，还涉及许多先进的测试技术。常用的研究方法和手段可分为岩石矿物学方法和非岩石学方法两类，现分别简述如下： ·岩石矿物学方法 在对露头或岩心进行详细观察的基础上，用仪器作进一步分析测试。主要目的是获得岩性参数和温度参数，观察发生过的各种成岩现象。除了常规的偏光显微镜法外，还涉及以下技术。 （1）孔隙铸体研究对岩石结构、孔隙结构进行观察 （2）阴极发光显微镜观察它是研究矿物成分、胶结世代、岩石结构和构造的主要手段，特别是对于一般显微镜难以解决的钙质及硅质胶结现象和某些重结晶现象等有较大的作用。 （3）扫描电镜观察由于放大倍数高，分辨率高，可以观察到普通显微镜观察不到的东西，如粘土矿物、微孔隙等。扫描电镜对矿物鉴定的基本根据是形貌和晶形，对于晶貌相似的矿物，效果较差。现在普遍把扫描电镜配上能谱仪，这就把形貌分析和成分分析结合在一起。 （4）X－射线衍射分析它能进行粘土矿物的定性定量分析，计算混层比，自生矿物的鉴定和全岩定量分析等。 （5）电子探针分析其特点是灵敏度高，不破坏样品，分析元素范围大。主要对岩石和矿物进行化学成分分析。 （6）气液包裹体显微镜分析主要获得古地温和古盐度参数。 ·非岩石学方法
沉积岩的成因及分类特征 沉积岩：沉积岩曾经有过另一个名称，叫水成岩。组成沉积岩的物质是一些砾石、砂、粘土、灰泥和生物残骸等松散物质（这些物质大多来自风化的岩石，其次是火山喷发物、有机物和来自宇宙的一些物质）。这些物质有的是溶解在水里的。更多的则是被水搬运，它们逐年累月地集聚起来并沉积，最终压实并变成了岩石。 沉积岩分布在地壳的表层。露出地面的面积约占75％。沉积岩种类很多，其中最常见的是页岩、砂岩和石灰岩，它们占沉积岩总数的95％。这三种岩石的分布随沉积区的地质构造和古代地理位置不同而不一样。总的说，页岩最多，其次是砂岩，石灰岩数量最少。沉积岩地层中蕴藏着绝大部分矿产，如煤、石油、非金属、金属和稀有元素矿产等。 水和风将陆地上的泥沙，碎石等物质带到江河湖海，这些物质一层层沉积下来，年长日久变成了岩石。 水和风将陆地上的泥沙，碎石等物质带到江河湖海，这些物质一层层沉积下来， 年长日久变成了岩石。 我们知道了沉积岩是由一些松散的物质经过沉积而形成的。这些松散的物质来自各个不同地方（如磷质岩中的磷来自海洋生物骨骸或陆地的鸟粪）、不同时期、有不同的化学成分、经历过不同的化学变化过程等等。在形成沉积岩的漫长时间里，它们中的物质还会发生这样那样的变化，生成各种各样的岩石或矿物（如在强烈蒸发条件下，可出现石膏、硬石膏、石盐、镁盐或钾-镁盐,或天然碱、苏打等；如各种动植经沉积埋藏和细菌分解，可衍变为由碳、氢、氧不同比例聚合而成的有机酸、脂酸、醣、纤维素和有机碳等多种物质并最终构成煤、石油、天然气、油页岩等的主要成分。此外，微生物或细菌活动的参与还可以造成一些自
然硫、锰、铁、铜、铅、锌、铀等在沉积岩中的聚集）。火山喷发可以带出多种元素，这些元素聚集到一起，可在沉积岩、沉积层内形成矿床。 沉积岩中含少量宇宙物质，如陨石、宇宙尘。宇宙尘的研究不仅可了解沉积岩本身，而且还可进一步了解各地质时代沉积岩形成时，天体可能发生的某些事件或变化。如在代表某一地质年代的沉积岩中，发现一层超乎寻常的宇宙物质，经过研究分析，科学家可以知道那时究竟发生了什么。 由此我们可以知道，沉积岩中包含着很多地质变化的信息，甚至古代生物及宇宙发展变化的情况。它就像是一页页的地质历史教科书。 沉积岩构成的壮丽景观 沉积岩形成的过程中，地理、气候等环境和大地构造种种变化化也会造成沉积岩的种种不同情况。陆地沉积岩的分布范围要比海洋沉积岩分布范围小得多。在干旱古气候条件下，会形成大面积的红色沉积岩，这是由于沉积物中的氧化铁容易氧化为三氧化二铁。而潮湿气候条件下，有机物质就会增多，较多的有机质进入沉积物中使沉积岩颜色成为暗灰或黑色。盐类在炎热干旱气候形成，煤炭则在温暖潮湿气候聚集。这都说明古气候对沉积岩形成是有制约作用的。生物的进化、繁盛或衰亡也在沉积岩的形成中留下了印迹。如在石炭纪，全球性的植物繁茂，就形成了大量煤炭层。不同的水流条件形成不同的沉积或造成不同的结构构造。如从高处流向低处的水流不会改变方向，这就常形成一个方向层理的沉积区，比如江河的三角洲就是这种情况。在海边，潮汐是来回往复流动的双向水流，这样就常形成另外一种交错层理的滨海和潮汐沉积，等等。 人们可以根据沉积岩层面上表现出来的种种特征来推断过去发生沉积时的条件，判断地层的顺序等等。比如看沉积岩表面痕迹和堆积形态，可知道当初风、水流及波浪的运动方向等。沉积岩可简单地分为2类： 1.一是陆源碎屑岩，主要由陆地岩石风化、剥蚀产生的各种碎屑物组成。按 它们颗粒粗细不同又分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥质岩。 2.二是内积岩，主要指在盆地内沉积的。内积岩中有一种是我们所熟悉的，
1.沉积岩:是在地表和地表下不太深的地方形成的地质体，是在常温常压下由风化作用、生物作用和某种火山作用形成的物质经过一系列改造（如搬运、沉积和成岩等作用）而形成的岩石。 2.沉积岩的分布：自然界分布最多的沉积岩为页岩、其次是砂岩和石灰岩，三者占沉积岩总量的95%以上。 3.组成沉积岩的原始沉积物质来源有：(1)陆源物质-母岩的风化产物(2)生物源物质-生物残骸和有机质(3)深源物质-火山喷发碎屑物质和深部卤水(4)宇宙源物质-陨石。 4.风化作用就是指地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素作用下，在原地发生物理和化学变化的一种作用，根据作用的性质和因素不同，分为三大类型：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。 5.母岩风化作用的阶段性：Ⅰ碎屑阶段；Ⅱ饱和硅铝阶段；Ⅲ酸性硅铝阶段；Ⅳ铝铁土阶段 6.母岩风化产物类型：(1)碎屑残留物质(2)新生成的矿物(3)溶解物质 7.沉积物发生搬运和沉积的地质营力主要是流水和风，其次还有冰川、重力、生物等。 8.流水分类：（1）急流：福劳德数Fr>1，高流态，代表一种水浅流急的流动特点（2）缓流：福劳德数Fr<1，低流态，代表一种水深流缓的流动特点（3）层流：一种缓慢的流动，流体质点作有条不紊的平行线状流动，彼此不相掺混（4）紊流：一种充满了旋涡的急湍的流动，流体质点的运动轨迹极不规则，流速大小和流动方向随时间而变化，彼此互相掺混。 9.尤尔斯特隆图解(1)颗粒开始搬运的水流速度要比继续搬运所需的流速大。 (2)0.05-2mm的颗粒所需的始动流速最小，而且始动流速与沉积临界流速相相差也不大。故常呈跳跃式前进。 10. (3)大于2mm的颗粒其搬运与沉积的两个流速曲线更接近，但两者的流速值也都是随着粒径的增大而增加。故砾石不能长距离被搬运，并多沿河底呈滚滚动式前进。 11. (4)小于0.005mm的颗粒，两个流速相差很大。因而粉砂(0.05-0.005mm)和粘粘土(小于0.005mm)物质一经流水搬运，就长期悬浮于水体之中不易沉积下来来。而且它们沉积之后又不易呈分散质点再搬运，即使水速发生急剧改变，也也只是冲刷成粉砂质或泥质碎块继续搬运。故在海洋和湖泊的波浪带的沉积沉积物中冲刷的“泥砾”是常见的。 10.沉积物重力流：是一种在重力作用下发生流动的弥散有大量沉积物的高密度流体，也有人称其为块体流或沉积物密度流。它是不符合内摩擦定律的非牛顿流体。将水下重力流分为四类：碎屑流或泥石流、颗粒流、液化沉积物流和浊流。 11.浊流是一种高密度的流体，常以体积巨大的块体进行运移，故又称为密度流或块状流。 12.浊积岩中最特征的沉积构造是粒序层理(或称递变层理)和微细水平层理。 从岩石组合看，为均匀稳定的砂岩与更稳定的深海页岩互层，组成韵律层 理。浊积岩的剖面结构，即鲍玛层序，通常由五种岩性组成，从下到上顺次为： T1，底部粗粒递变层： T2，下平行纹层： T3，流水波纹层： T4，上水平纹层： T5，深海页岩层： 13.沉积分异作用：母岩的风化产物在搬运和沉积过程中，会按颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分等在地表依次沉积下来，称为沉积分异作用。 14.固结作用：泛指松散堆积物转变为固结岩石的过程，它是通过胶结作用.压实作用.甚至重结晶作业.生物的粘结作业等共同完成的。 15.重结晶作用：指矿物组分以溶解-再沉淀或固体扩散等方式，使得细小晶粒集结成粗大晶粒的过程. 16.组成层理的要素有细层、层系、层系组。
成岩作用的概念很早在国外就已经被提出，但是并未受到重视，近年来有了较快的发展。成岩作用演化具有多期阶段性，每一阶段都有不同的物化性质和演化模式，造成成岩作用研究的难点，之前的研究大都是基于野外露头和岩心观察的定性描述，对成岩作用和成岩相的定量研究及其和优质储层展布特征之间的关系研究很少。 1?储层成岩作用类型 1.1?机械压实作用 机械压实作用是一种埋藏成岩作用，主要是物理变化，指沉积物埋藏后，随着埋藏深度的增加，在压力作用下，岩层中碎屑颗粒或者矿物颗粒之间的水分排出，导致颗粒排列变得紧密。 1.2?胶结作用 胶结作用指胶结物或者矿物从孔隙溶液中沉淀出来，将疏松的沉积物固结起来的一种成岩作用。主要分为碳酸盐岩胶结作用、硅质胶结作用、和粘土矿物胶结。 1.3?交代作用 交代作用的实质是一种同时并进的溶解和沉淀作用，是一种在保持被交代矿物晶形或集合体形态的矿物的情况下，一种矿物代替另一种矿物的转化作用。矿物交代过程中既可以交代原生矿物的部分，也可以完全替代原生矿物颗粒；晚期交代作用还会交代早期形成的交代产物。1.4?溶解作用 溶解作用主要是使已有的矿物完全或部分地溶解，主要发生在长石颗粒内、岩屑颗粒中易溶组分内和碳酸盐胶结物内。在东营凹陷ES4s湖泊碳酸盐岩心中观察到很多种溶解（溶蚀）现象。 2?成岩作用的影响 成岩作用对储层质量的影响可以分为建设性影响和破坏性影响，其中有机酸导致的溶蚀、溶解作用产生了大量次生孔隙，改善储层物性。部分粘土矿物转换也会增加储层孔隙度和渗透率，孔隙度和渗透率明显增加。而压实作用及胶结作用则会破坏储层质量，降低储层孔隙度和渗透性。3?成岩作用定量评价技术 3.1?成岩作用数值模拟 目前国内成岩作用的数值模拟主要有两种，一是作用模拟，二是效应模拟。第一种主要是利用计算机技术模拟不同类的成岩作用，例如石英次生加大、机械压实、绿泥石环边胶结等，与油气储层质量评价的联系较弱。第二种效应模拟研究的重点是各种成岩作用造成的综合影响，而不是单因素成岩作用的机理，目前这种模拟方法应用较广泛，可以模拟成岩演化过程中温度、压力、成分、时间的变化，从而定量刻画储层成岩阶段。 3.2?储层成岩相测井评价 油气储层往往经历多期成岩演化阶段，成岩作用类型也是多种多样，纵向上和平面上的储层成岩作用和成岩相的展布在优势储层评价过程中越来越重要。目前的研究方法一般分为三步，首先根据研究区野外露头和岩心资料，经过薄片鉴定、X衍射等，确定成岩作用和成岩相类型。第二步则根据不同成岩相，统计各自的自然伽马、自然电位、密度、中子等不同测井值的范围，利用测井交会图、图版等统计不同成岩相的测井响应参数范围。第三步，利用第二步的参数范围编写识别算法和数学模型，利用软件根据测井参数自动识别储层成岩相。 4?结束语 近年来，随非常规油气资源的勘探和开发快速发展，研究人员对成岩作用也越来越重视，然而限于成岩作用成岩机制和成岩演化的复杂性以及储层非均质性，成岩作用和成岩相的定量评价技术发展缓慢，但随着油气勘探的深入，储层成岩作用也会引起更多的重视。 参考文献 [1]陈欢庆，林春燕，张晶，等.?储层成岩作用研究进展[J].?大庆石油地质与开发，2013，32（2）：1-9.? [2]赖锦，王贵文，王书南，等.?碎屑岩储层成岩相测井识别方法综述及研究进展[J].?中南大学学报（自然科学版），2013，44（12）：4942-4953. ? 油气储层成岩作用及定量评价技术 刘奕蔚 中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院 湖北 武汉 430223 摘要：成岩作用是油气储层研究领域的重要内容，随着实验分析技术和沉积储层理论研究的进步，成岩作用的研究有了较大的发展，成岩作用的评价也由野外现象观察的定性评价向定量评价转变。笔者通过对国内外文献的调研，总结了成岩作用的研究内容、类型及定量评价技术，以期促进成岩作用理论的发展。 关键词：油气储层?成岩作用?成岩相 Diagenesis?and?Quantitative?Evaluation?of?petroleum?Reservoirs Liu?Yiwei Exploration and Development Research Institute of Sinopec Jianghan Oil?eld Company，Wuhan 430223，China Abstract：Diagenesis?is?an?important?branch?in?petroleum?reservoir?research.?with?the?progress?of?experimental?analysis?and?sedimentary，the?study?of?diagenesis?has?made?great?progress?and?the?evaluation?of?diagenesis?develops?from?qualitative?to?quantitative.?Based?on?the?research?of?domestic?and?foreign?literature，the?author?summarizes?the?research?contents，types?and?quantitative?evaluation?techniques?of?diagenesis. Keywords：petroleum?reservoir；diagenesis；diagenesis?facies? 155